质谱图谱解析实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-16  

本检测系统阐述了质谱图谱解析实验的核心技术环节。文章详细介绍了该实验涵盖的四大模块:检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备。每个模块均列举了十个关键项目,并对每个项目的定义、功能与应用进行了简明扼要的说明,旨在为从事质谱分析的研究人员和技术人员提供一份清晰、实用的技术参考指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

分子量测定:通过分析质谱图中的分子离子峰或准分子离子峰,精确测定目标化合物的分子量,是质谱分析最基本的功能。

元素组成确定:利用高分辨质谱提供的精确质量数,结合同位素丰度信息,推算并确认未知化合物的元素组成(如C、H、O、N等原子的个数)。

结构解析与鉴定:通过分析碎片离子的质量、丰度及其裂解规律,推断化合物的分子结构,并与标准谱图或数据库比对进行最终鉴定。

杂质分析与鉴定:检测样品中的微量杂质或降解产物,通过解析其质谱图确定其可能的化学结构,用于药品质量控制等领域。

蛋白质鉴定:将酶解后的肽段进行质谱分析,通过肽质量指纹图谱或串联质谱序列信息,在蛋白质数据库中搜索匹配,实现蛋白质的鉴定。

翻译后修饰分析:检测蛋白质上发生的磷酸化、糖基化、甲基化等修饰,通过母离子和碎片离子的质量偏移来定位和鉴定修饰位点及类型。

代谢物鉴定:在代谢组学研究中,对生物样本中的小分子代谢物进行质谱分析,通过与标准品或数据库比对,实现代谢物的定性与结构解析。

聚合物表征:分析合成聚合物的分子量分布、端基结构、重复单元以及共聚物组成,通过解析其复杂的质谱图获得聚合物的结构信息。

同位素标记追踪:解析含有稳定同位素(如13C、15N)标记化合物的质谱图,通过同位素峰簇的分布和强度变化,研究代谢通路或反应机理。

非共价相互作用研究:使用软电离质谱技术检测蛋白质-配体、DNA-药物等非共价复合物,通过质荷比解析确认复合物的化学计量比和结合强度。

检测范围

小分子有机化合物:包括药物、天然产物、环境污染物、农药残留等分子量通常在2000 Da以下的有机化合物。

多肽与蛋白质:涵盖从几个氨基酸的短肽到数十万道尔顿的大型蛋白质及其复合物,是生物质谱的核心研究对象。

核酸及其修饰物:包括DNA、RNA寡核苷酸及其甲基化、磷酸化等修饰形式,用于基因测序和表观遗传学研究。

糖类与糖复合物:涉及单糖、寡糖、多糖以及糖蛋白、糖脂等复杂糖缀合物的结构解析。

脂质与脂质组:涵盖脂肪酸、甘油酯、磷脂、鞘脂等各类脂质分子,用于脂质组学中的定性与定量分析。

金属有机配合物:可分析含有金属中心的有机配合物,研究其配体组成、金属氧化态及簇合物结构。

高分子聚合物:适用于合成聚合物和生物大分子的分子量分布、序列和端基分析,分子量范围可达数十万至上百万。

无机材料与纳米颗粒:通过激光解吸等技术,对无机团簇、纳米颗粒的表面配体及核心组成进行表征。

气体与挥发性有机物:利用气相色谱-质谱联用技术,对空气、呼出气中的痕量气体和VOCs进行定性与来源解析。

复杂生物样本提取物:如血液、尿液、组织、细胞裂解液等经过前处理后的复杂混合物,可同时解析其中数百至数千种化合物。

检测方法

电子轰击电离:使用高能电子束轰击气态样品分子,产生丰富的碎片离子,适用于挥发性小分子化合物的结构解析,拥有庞大的标准谱图库。

电喷雾电离:一种软电离技术,使溶液中的样品分子在高压电场下形成带电液滴并去溶剂化生成多电荷离子,特别适合蛋白质、多肽等生物大分子分析。

基质辅助激光解吸电离:将样品与特定基质混合,用激光照射使基质吸收能量并辅助样品分子电离,主要用于蛋白质、多糖、聚合物等大分子分析。

串联质谱分析:通过多级质量分析器,选择特定母离子进行碰撞诱导解离,产生子离子谱图,用于获取化合物详细的序列和结构信息。

高分辨质谱分析:使用飞行时间或轨道阱等高分辨率质量分析器,获得化合物的精确质量数(可达小数点后4-6位),用于精确推算元素组成。

气相色谱-质谱联用:将气相色谱的分离能力与质谱的鉴定能力相结合,是复杂混合物中挥发性及半挥发性成分定性与定量的黄金标准方法。

液相色谱-质谱联用:将液相色谱与质谱联用,特别适用于热不稳定、强极性和大分子化合物的分离与在线分析,已成为生物医学研究的核心技术。

成像质谱技术:通过激光或离子束扫描样品表面,逐点采集质谱信号,绘制出目标分子在组织切片或材料表面的空间分布图像。

氢氘交换质谱:利用蛋白质中活泼氢与氘的交换速率差异,通过质谱监测交换过程,研究蛋白质的高级结构、构象变化及相互作用界面。

离子淌度质谱:在传统质谱基础上引入离子淌度分离维度,根据离子的形状、尺寸和电荷进行分离,可用于区分同分异构体和研究大分子构象。

检测仪器设备

气相色谱-质谱联用仪:由气相色谱仪和质谱仪通过接口连接而成,主要用于挥发性有机化合物的分离与鉴定,配备EI/CI离子源。

液相色谱-质谱联用仪:高效液相色谱与质谱仪的在线耦合系统,配备ESI或APCI等大气压离子源,是生物样品和药物分析的主力设备。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪:将MALDI离子源与飞行时间质量分析器结合,擅长测量高分子量生物大分子的精确质量,速度快、质量范围宽。

四极杆质谱仪:使用四根平行电极杆构成的质量分析器,通过改变射频电压进行质量筛选。结构简单、成本较低,常用于定量分析和GC-MS。

三重四极杆质谱仪:由三个串联的四极杆组成(Q1-Q2-Q3),可进行母离子扫描、子离子扫描等多种扫描模式,是靶向定量分析的黄金标准。

离子阱质谱仪:能够将离子捕获并存储在一定空间内,可进行多级串联质谱分析,灵敏度高,适合未知物的结构解析和代谢物鉴定。

轨道阱质谱仪:基于离子在静电场中的轨道振荡频率进行质量分析,具有极高的分辨率(可达100万以上)和质量精度,适合复杂体系分析。

傅里叶变换离子回旋共振质谱仪:利用离子在超导磁场中的回旋共振频率测定质量,是目前分辨率最高的质谱仪,用于最精确的元素组成分析和石油组学等。

串联飞行时间质谱仪

MALDI-TOF/TOF串联质谱仪:配置两个飞行时间分析器和一个碰撞室,可在获得高质量母离子信息的同时进行MS/MS碎裂,用于蛋白质测序和聚合物分析。

电感耦合等离子体质谱仪:使用高温等离子体作为离子源,主要用于元素分析和同位素比值测定,灵敏度极高,可检测ppt级别的金属元素。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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